董學(xué)友,孫維順
(云南建投第二建設(shè)有限公司,云南昆明 650000)
云南文山氧化鋁廠,位于文山市馬塘鎮(zhèn)夾馬石村,第一期設(shè)計(jì)年產(chǎn)80萬t氧化鋁粉,第二期設(shè)計(jì)年產(chǎn)60萬t氧化鋁粉,生產(chǎn)方法為拜耳法,該項(xiàng)目總占地面積3500畝,設(shè)計(jì)有原料系統(tǒng)、磨礦系統(tǒng)、溶出系統(tǒng)、赤泥系統(tǒng)、分解分級(jí)系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)和焙燒系統(tǒng)、附屬有煤氣站、氧氣站、空氣壓縮站、鍋爐間、污水處理站和實(shí)驗(yàn)、計(jì)量、辦公用房等子項(xiàng)。該項(xiàng)目主要的功能就是把鋁土礦變成電解鋁需要的氧化鋁粉,所以在生產(chǎn)過程中需要生產(chǎn)很多的礦漿,有的需要加熱,有的需要化學(xué)反應(yīng),有的用于攪拌均勻,這樣就需要大量的槽罐,這些槽罐的容量都比較大,自重加漿液的總重量較大,如種子分解分級(jí)槽,自重加上漿液單個(gè)槽罐的重量達(dá)8000多t,為了使槽罐的基礎(chǔ)和混凝土基礎(chǔ)接合良好,防止槽罐底部與基礎(chǔ)接合局部應(yīng)力集中,在罐體底部與混凝土基礎(chǔ)之間設(shè)計(jì)有50mm厚瀝青砂漿柔性過渡層。文山氧化鋁項(xiàng)目所在地為文山州,離廣西的百色距離約330km,項(xiàng)目地質(zhì)為喀斯特地貌,槽罐基礎(chǔ)采用人工挖孔樁,獨(dú)立承臺(tái),承臺(tái)頂面再設(shè)置瀝青砂漿;該項(xiàng)目槽罐基礎(chǔ)較多,本文在總結(jié)技術(shù)方法時(shí)就以種子分解分級(jí)槽為代表進(jìn)行敘述,其他槽罐的基礎(chǔ)僅在結(jié)構(gòu)尺寸和頂面標(biāo)高略有差異外,瀝青砂漿柔性層的做法是一樣的。文山氧化鋁廠種分槽一期工程是31個(gè)分解槽體,二期是8個(gè)分解槽體,為了讓瀝青砂漿外側(cè)有一個(gè)約束,在基礎(chǔ)頂面的混凝土內(nèi)設(shè)計(jì)有50×50×10厚的預(yù)埋鋼板,預(yù)埋鋼板的間距600mm,并采用5厚的鋼板與預(yù)埋板焊接形成一個(gè)環(huán)形的外模,瀝青砂漿的外側(cè)就不存在臨空面,瀝青砂漿設(shè)計(jì)厚度為50mm。
對基礎(chǔ)的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)收,確?;A(chǔ)的質(zhì)量符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),基礎(chǔ)頂面50mm厚耐堿細(xì)石混凝土找平層施工完成,瀝青砂漿的鋼質(zhì)環(huán)形外模形成,并在耐堿細(xì)石混凝土面上涂刷透層油。
工具主要有拌合砂漿用的20厚鐵板;熬制瀝青用的瀝青桶;進(jìn)行瀝青砂漿熨平用的鐵板或者熨平箱;瀝青砂漿運(yùn)輸用的鐵桶、鏟子、消防器材;20厚的鐵板平面尺寸2m×3m,需要兩塊,主要用來對砂進(jìn)行加熱,并在鐵板上完成瀝青砂漿的拌制,兩塊鐵板交替使用,施工前在基礎(chǔ)附近采用紅黏土拌和形成砌筑泥漿,砌筑普通粘土磚,形成現(xiàn)場簡易加熱場地,加熱場地高度400高,鐵板周邊加100高的圍邊鋼板,為防止鋼板受熱后變形,在鋼板的中間架設(shè)10號(hào)工字鋼進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),加熱場地就是一個(gè)尺寸擴(kuò)大的農(nóng)村土灶,并使用200mm圓鋼管做成煙囪,高度超過2m,這樣在施工期間煙氣排除高度較高,減少對工作人員的影響;瀝青按照配合比稱量后熬制成為液體狀態(tài),熬制瀝青的瀝青桶,最簡易的辦法用工地最常見的圓形鋼質(zhì)汽油桶,去掉頂蓋制作完成,瀝青桶需要2個(gè),汽油桶的加工中,主要注意安全,裝過汽油及其他可燃物的油桶,加工不得使用點(diǎn)焊和氣割的方法進(jìn)行,防止加工中,一些剩余的可燃物在桶內(nèi)燃燒,引發(fā)爆炸事故;運(yùn)輸瀝青砂漿的桶,用普通容量15~25L的鐵桶,數(shù)量需要8只,使用前刷防黏劑,防粘層采用1:1的柴油和水混合劑,防粘劑的涂刷要均勻,不要產(chǎn)生滴流和聚集液體,也不能有沒有涂刷到的部位;瀝青熨平板采用25厚的鋼板進(jìn)行制作,尺寸400×500,長邊為寬度,短邊與把手平行,焊接鋼質(zhì)把手,后端增加木質(zhì)防燙把,熨平板需要6塊,交替使用。也可以用鋼板焊接一個(gè)鋼框,鋼框平面尺寸到500×500,高度450mm,鋼板厚度10mm,底板比框體每邊大25mm,并形成15度翹腳,焊接把手,使用時(shí)內(nèi)置燃燒木炭或者煤炭,形成有一定自重簡易加熱壓實(shí)箱。
施工配合比需要有資質(zhì)的試驗(yàn)單位,通過對原材料進(jìn)行取樣,并在試驗(yàn)室完成配合比設(shè)計(jì)和試配工作,形成正式的配合比報(bào)告,現(xiàn)場按照配合比報(bào)告進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地壓實(shí)試驗(yàn),主要確定瀝青砂漿松鋪厚度、人員、工具的組合情況。
拌制瀝青砂漿采用機(jī)制砂,砂的顆粒級(jí)配,應(yīng)滿足相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求,含水率應(yīng)符合規(guī)范要求。原材料進(jìn)場后按照要求進(jìn)行取樣復(fù)檢合格,砂要進(jìn)行覆蓋,防止淋雨;瀝青為10#和90#瀝青,數(shù)量根據(jù)配合比和總量進(jìn)行計(jì)算;分解分級(jí)槽瀝青砂漿配合比報(bào)告中,瀝青砂漿的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為M5,每立方米機(jī)砂用量為1800kg,10#瀝青用量為220kg,90#瀝青用量為180kg,折算成質(zhì)量比為8.18:1:0.82。
機(jī)制砂加熱→瀝青熬制為液體狀態(tài)→瀝青與加熱的機(jī)制砂拌和→攤鋪→壓實(shí)成形。
在準(zhǔn)備工作階段,在現(xiàn)場已經(jīng)形成兩個(gè)加熱場地,把機(jī)制砂稱量后倒入鐵板進(jìn)行加熱,配合比用量均為干燥狀態(tài)的用量,現(xiàn)場拌制是要根據(jù)砂的含水率增加用量,砂倒入鐵板厚,用鐵鏟進(jìn)行翻拌,水分被蒸發(fā),同時(shí)還發(fā)出滋滋作響,隨著水分蒸發(fā)完成,機(jī)制砂溫度提升,機(jī)制砂加熱至140~160℃時(shí),機(jī)制砂加熱完成,機(jī)制砂不離開鐵板,在機(jī)制砂的中部刨成環(huán)形山狀,準(zhǔn)備加入瀝青;瀝青按照配合比將兩種瀝青放入瀝青加熱桶進(jìn)行加熱,完全融化,呈液體樁體;將液體狀態(tài)的瀝青,用木棍進(jìn)行充分的攪拌均勻,按照配比的數(shù)量加入熱機(jī)制砂環(huán)形山的內(nèi)部,并按照日常拌制水泥砂漿的動(dòng)作,兩個(gè)人,兩把鏟子,對象翻鏟拌和,一遍拌和完成,再來第二遍,拌和使瀝青與機(jī)制砂完全融合,拌和均勻,沒有花白料,即可鏟入運(yùn)輸桶,立即提運(yùn)至鋪筑點(diǎn)進(jìn)行攤鋪。
瀝青砂漿在攤鋪點(diǎn)呈條帶狀進(jìn)行攤鋪,一般槽罐基礎(chǔ)為圓形,從圓的一側(cè)開始,按照弦與弦之間距離為800進(jìn)行條帶劃分,先鋪第一條的時(shí)候,外側(cè)有鋼板圓周外模,內(nèi)側(cè)弦長的方向,采用角鋼做模板,模板頂面標(biāo)高為松鋪厚度控制面,熱瀝青倒上去立即用鏟子鋪筑到角鋼頂面,立即刮平,鏟瀝青砂漿鏟子向內(nèi)收,減少熱量的損失,一次鋪筑長度2m,并立即用加熱的熨平板對攤鋪好的瀝青面進(jìn)行熨平壓實(shí),壓實(shí)后立即檢查表面標(biāo)高,如果標(biāo)高不足,立即進(jìn)行薄層鋪撒,并立即壓實(shí),符合設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高;一段施工完立即施工下一段,直至一個(gè)條帶全部施工完成,再進(jìn)行下一個(gè)條帶的施工。一天工作完成,需要在施工縫位置設(shè)置木枋,將施工的冷接縫設(shè)置為垂直縫,不能留成斜縫,并把當(dāng)天施工的工作面全部壓實(shí)到合格;第二天施工時(shí),先將木枋除去,對垂直縫進(jìn)行清理,并刷一些熱瀝青,瀝青不要刷的太多,并立即進(jìn)行熱瀝青砂漿的鋪筑;兩個(gè)條帶之間,一個(gè)條帶鋪筑完成,進(jìn)行第二個(gè)條帶的鋪筑前,接縫處也要涂刷熱瀝青,瀝青涂刷均勻,不要形成積液。熨平采用加熱箱的效果比較好,松鋪完成,立即用加熱箱對瀝青砂漿進(jìn)行熨平和碾壓,熨平先兩側(cè),后中間,砂漿的溫度高,加熱箱溫度也高,同時(shí)加熱箱的重量大,在溫度和重量的雙重作用下,能較好的熨平和壓實(shí)瀝青砂漿。
機(jī)制砂的顆粒粒徑,粒徑曲線應(yīng)為光滑的圓曲線,級(jí)配不能出現(xiàn)中間的間斷,并控制機(jī)制砂內(nèi)粉含量符合瀝青拌制的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。溫度控制,控制瀝青加熱溫度不能過高,控制熨平壓實(shí)的溫度,確保壓實(shí)終了,表面溫度不低于度60℃,溫度過高,會(huì)對瀝青基質(zhì)造成破壞,溫度過低,施工操作困難。表面標(biāo)高的控制,一邊施工一邊進(jìn)行檢查,確保表面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。施工期間選擇晴好天氣,氣溫低于10℃,或者大霧、大風(fēng)天氣都不宜施工,下雨天必須停止施工。
安全控制要點(diǎn):必須對全體施工人員進(jìn)行安全交底,讓所有作業(yè)人員了解施工場地周邊的安全情況,施工各個(gè)環(huán)節(jié)存在的危險(xiǎn)因素和防范措施。瀝青加熱和機(jī)制砂的加熱,需要使用明火進(jìn)行加熱,使用明火必須有人監(jiān)護(hù),并有動(dòng)火申請,與一切可燃物體保持足夠距離,現(xiàn)場配備滅火用的器材,做到人來生火,下班必須確認(rèn)滅火后才能離開。
瀝青液化和瀝青砂漿拌制,施工溫度都比較高,特別是高溫液體瀝青的運(yùn)輸,拌制過程一定要注意防止?jié)姙R到人體任何裸露位置。勞動(dòng)者均需要個(gè)人防護(hù)用品,并按照個(gè)人防護(hù)的相關(guān)規(guī)定落實(shí)好。注意環(huán)保的相關(guān)要求,一般工廠建設(shè)都在環(huán)境容量較大的區(qū)域,但生態(tài)環(huán)保是國家的基本國策,在具體執(zhí)行中,要了解施工地點(diǎn)對環(huán)保的相關(guān)規(guī)定,做好加熱的燃料計(jì)劃,盡量使用熱能高,燃燒后污染物排放較小的燃料進(jìn)行施工。
通過使用人工拌制瀝青砂漿技術(shù),我們順利完成云南文山氧化鋁廠所有槽罐基礎(chǔ)的瀝青砂漿柔性墊層的施工,項(xiàng)目自2012年一期工程投入生產(chǎn),現(xiàn)在已經(jīng)使用超過8年,使用單位反饋的情況比較好;該技術(shù)現(xiàn)在總結(jié)起來,內(nèi)容非常簡單,看似也并不復(fù)雜,但在項(xiàng)目實(shí)施期間,由于現(xiàn)場條件的限制,機(jī)械施工的方法沒有辦法做到,現(xiàn)場怎么弄,沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),一個(gè)時(shí)期曾引起各方的關(guān)注和爭論,雖然很小的工作量,但制約了現(xiàn)場的推進(jìn),后來我們公司通過多次現(xiàn)場試驗(yàn)和摸索,先在試驗(yàn)產(chǎn)地上小范圍的做,逐步總結(jié)出合理的方法,再到工程現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際施工。利用該技術(shù),簡單、便于操作、成本較低,質(zhì)量完全滿足使用要求,非常適用于類似工程項(xiàng)目施工。